PTFE像塑复合材料油封

随着高速公路日趋发展，在高速公路上疾驰的各种车辆的发动机处于高速运行状态，这也使得在高速运转中的发动机曲轴前、后油封处于高温、高速的动态密封工况。传统的橡胶弹性密封材料——丁晴胶(NBR)、丙烯酸脂(ACM)、氟橡胶(FPM)，限于相关胶料所承受的线速度，已是无法满足高温、高速、高耐磨的实际使用工况，由此对密封基础材料提出了更高的技术要求。     

耐高温机械密封装置在排气辅助制动系统中的应用

高温、高压工况下的流体密封一直是工程技术上的棘手问题。弹性密封和机械密封是当前技术上的两种主要形式。普通的工程塑料、合成橡胶等密封元件,虽密封性能优良,但难以适应高温工况。机械密封元件都采用金属材料,耐高温性能优良。本文介绍一种耐高温的机械密封装置,应用于汽车排气辅助制动系统中。该装置安装于发动机附近,其尾气排放温     

航空发动机高温高速密封试验台研制

由于缺少试验装置,目前国内不能对航空发动机密封装置进行全工况条件下的试验研究。研制一种能模拟航空发动机密封装置的全工况条件的密封试验台,对某刷式密封试验件进行静态和动态试验。该高温高速密封试验台能模拟航空发动机密封装置的工作温度、压力、安装方式及工作转速等工况,可对密封装置的静动态试验的泄漏量进行测量,为密封装置的设计和改进提供可靠的试验依据。     

焊接金属波纹管机械密封的结构设计问题

目前一些主要资本主义国家机械密封专业厂,大都把焊接金属波纹管机械密封列为系列品种,供市场选用。在工业生产中某些比较苛刻条件(如高速、高温,深冷、轴有振动和摆动等)下成功地使用了这种型式的密封。我国近年来也开始了实验和试用,证实了其性能确实优良,加上它的制造技术并不难掌握,今后在一些较困难的工况下推广使用,既是必要的,也是完全可能的。     

高线速度石墨密封多物理场耦合特性

高线速度运行的石墨密封常伴随着高热量的摩擦磨损,为了满足航空发动机轴承腔高线速度和低压差工况的密封需求,基于四瓣式石墨密封,建立多物理场耦合分析模型,并通过实验结果比对验证计算模型的准确性;通过多物理场耦合分析,研究高线速度和低压差工况下石墨密封的流场、温度场及结构场特性。结果表明：封严气体在周向槽及密封环段搭接处压力不平衡,流速分布不均且在流场出口附近紊乱;泄漏量随着密封线速度的增大而减小,随着密封压差的增大而增大;密封环温度、变形和应力都随着密封线速度的增大而增大,温度场对密封环结构影响最大;封严气体能减轻密封环变形,但气体力会增大密封环的应力值;摩擦热对密封结构影响显著,尤其在环段搭接和防转销处。     

脂润滑密封轴承高温高速试验机

为模拟高温、高速脂润滑密封轴承的特殊工况,研制了一种密封轴承高温高速试验机,介绍了该试验机的工作原理及主体结构,并通过试验验证了其性能及可靠性。     

碳/碳复合材料旋转指尖密封性能分析

指尖密封是近年来研究较为广泛的一种密封形式,涉及的指尖密封多与静止部件连接而呈静止状（静止指尖密封）,理论与试验研究围绕着密封泄漏和磨损性能改善而开展。提出旋转指尖密封的概念和结构,并利用碳/碳复合材料的良好自润滑性能,探索这一指尖密封新结构对泄漏性能改善的可能及机理。通过"外伸式"和"内伸式"旋转指尖密封有限元性能分析模型,分析了结构、工况以及材料参数等对两种旋转指尖密封性能的影响规律,与静止指尖密封密封性能的对比表明,外伸式旋转指尖密封具有在较高转速或跳动量下仍能维持平稳低泄漏率的特质,而内伸式旋转指尖密封的泄漏率却随着转速增大而增大,因而前者对于高速工况下的航空发动机转子密封更具应用潜质。并探索了旋转指尖密封在轴间密封工程应用的可行性,有助于航空发动机轴间密封新构型设计思路开拓、以及密封结构和性能设计的技术选择。     

涡旋压缩机齿顶密封条摩擦磨损性能的研究

在MMU-2高速端面摩擦试验机上,将4种制作涡旋压缩机齿顶密封条的材料PES、PEEK、纯PTFE、填充PTFE分别与HT250配副,进行干摩擦试验,对比分析在不同线速度下摩擦系数、体积磨损率、磨痕形貌的变化;同时研究填充PTFE在模拟涡旋压缩机工况条件下的摩擦学性能,通过扫描电子显微镜分析摩擦表面转移膜的形成规律,为将该材料应用到齿顶密封当中提供理论依据。结果表明:填充PTFE摩擦性能优于其它几种材料,在不同线速度下摩擦系数变化小,磨损率低,当载荷为300 N,摩擦系数小于0.2,体积磨损率小于5×10~(-6) mm~3/(N·m)。满足涡旋压缩机齿顶密封条在高线速度、低载荷、干摩擦条件下,摩擦系数低、磨损量小的要求。     

一种高速密封试验台设计与验证

针对现有密封试验台性能指标不足情况,设计了一种高速密封试验台,该试验台最高运行转速35000r/min,通过高温滑油系统和空气系统设计,能够模拟各种航空发动机内部轴承腔工作环境,满足机械密封、唇式密封等密封形式性能及可靠性验证试验项目。通过调试验证表明该试验台各项性能指标满足设计要求,工作稳定、可靠。对航空发动机密封试验技术进步有重要意义。     

考虑热效应影响的指尖密封接触强度分析

指尖密封作为柔性高速动态密封装置,其在航空发动机、燃气轮机等重大设备的高速密封部位具有良好的应用前景。但高速高温条件下,摩擦生热和环境温度对指尖密封配副接触强度具有重要影响,进而影响其密封性能,探索其影响机理成为指尖密封性能设计中的关键。为此,研究针对指尖密封实际工况条件,将摩擦生热转化为热流密度边界条件,同时计入密封介质温度的影响,构建了指尖密封系统的热结构耦合分析模型,研究了热效应对指尖密封/转子配副接触强度的影响规律,并进行了物理试验验证。研究结果表明,高速条件下摩擦生热对密封配副接触强度具有重要影响,转速为15 000 r/min时,室温条件下,摩擦效应导致指尖密封局部温度升高超过370℃,指尖靴/转子摩擦配副间接触压力增大近10%;高温条件下,考虑热效应影响后,导致局部接触压力相对于不考虑热效应影响时减小了90%;性能试验结果表明考虑热效应后,密封上下游压力差为0.4 MPa时,指尖密封泄漏试验结果的最大误差仅为16.5%,而不考虑热效应影响时,最大误差达到了72.8%,验证了考虑热效应的必要性和热分析方法的合理性,为高温、高速条件下的指尖密封性能设计提供了重要参考。     

发动机用高速高温PTFE唇形密封圈失效分析

针对发动机用高速PTFE唇形密封圈在高速、高温测试过程中出现的泄漏故障,从材料、结构、转速、磨损等方面进行系统分析,确定其失效主要原因为材料高温下蠕变加重,高转速引起的摩擦热使PTFE唇片回弹性下降,自补偿磨损和唇口径向力下降严重,引起密封失效。从PTFE唇口与轴的过盈量方面进一步探讨密封圈失效的原因,发现密封圈在高温下密封径向力和回弹性严重下降。通过调整过盈量,实现自补偿,解决了高温下密封圈的密封泄漏难题。     

短讯·动态

2003年新开发的主要密封新产品有: 青岛基珀密封工业有限公司开发的改性聚四氟乙烯发动机油封,寿命达30万km,线速度达50m/s,为高速发动机提供了可靠的密封,已被一汽等公司采用,具有良好的经济效益;广州机械科学研究院开发的中高压活塞式无油润滑气体压缩机摩擦密封,使用寿命达6000h,线速度达到5m/s,耐     

发动机先进密封技术

正辉门控股集团动力总成业务以先进的密封技术支持商用车更高效和更环保的发动机。该密封技术可在缸压高达25MPa、废气温度高达1000℃的条件下确保发动机的可靠运行。辉门的金属—橡胶混合缸盖垫片实现了成熟的多层钢(MLS)技术和合成橡胶流体密封件在同一产品内的整合,能够实现燃烧室气体和发动机流体的最佳密封效果。即使废气温度超过传统不锈钢和石墨材料的承受范围,辉门的高温合金(HTA)和耐高温涂层(HTC)依旧能够提供可靠的废气接头密封效果。     

航空发动机轴承腔气液两相润滑机械密封性能分析

针对航空发动机轴承腔气液两相环境非接触式机械密封启动过程的磨损问题,提出高压侧具有引流槽、可实现零泄漏的润滑密封端面结构。基于雷诺方程建立润滑膜流场分析模型,求解计算具有动压-润滑组合槽的机械密封性能,并与普通螺旋槽机械密封进行了性能对比,讨论高压侧引入润滑槽对液膜厚度、液膜刚度、泄漏率以及摩擦性能的影响规律,通过高速性能试验及摩擦磨损试验验证计算的准确性和端面的减磨效果。端面结构在低速阶段的接触摩擦试验显示,具有组合槽的密封端面在相同的启停工况下端面摩擦因数可以有效降低50%～75%,高速性能试验结果显示,具有组合槽和仅有动压槽的机械密封在工况范围内均能保持理想的负泄漏率,说明气液两相润滑机械密封能够在工作环境中处于理想的泵送状态,实现了对润滑油的绝对密封效果。外侧深槽与动压浅槽组合的机械密封端面结构可以显著改善端面摩擦磨损状况,可为高速和超高速轴承腔气液两相机械密封端面减磨优化设计提供参考。     

航天阀门中零泄漏金属波纹管动密封技术及其应用

论述了航天发动机阀门中金属波纹管动密封零泄漏技术的密封原理。介绍了金属波纹管动密封的构成、加工、试验以及在航天阀门中低温、高压、高温工况下的应用。     

高速高压机械密封

动力和传动结构的高密度是现代机械的重要发展方向，即在较小的体积、空间上实现较大的发动机功率及其动力传递能力。实现这一特点的有效途径就是尽量提高转速，在这样的情况下，传动系元件和密封元件的线速度都成倍提高。例如，在1000kW功率的传动系统中（液力变矩器、变速器、高速轴等）密封元件的线速度达到30m／s以上，在一些低速大直径密封上的线速度也接近30m／s。     

丙烯进料高速泵机械密封改造

为了解决丙烯进料高速泵中机械密封频繁失效的问题,经多次对使用后高速机械密封进行解体并核算其设计参数,发现在液态烃中高速密封的设计参数和摩擦付材料不合理,通过改造,在生产装置使用中取得了较好的效果,说明高速密封用于液态烃工况时必须进行针对性改造.     

发动机气缸垫外漏冷却液的机理与试验验证

某发动机在台架冷热冲击试验中多次发生气缸垫外漏冷却液问题,在同步进行的道路试验中也出现同样问题。为查明原因并加以改善,使用有限元方法搭建了发动机整机网格模型,分别将仿真和试验的温度场和冷却液压力流量等作为边界条件,进行了气缸垫密封性能的动态仿真。为验证仿真结果的准确性,使用微型高精度位移传感器进行了预定位置的缸体缸盖间隙测试。结果表明：（1）在瞬态工况过程中,发动机缸体缸盖的间隙大部分时间低于常温停机状态,但在发动机快速进入大负荷而冷却液温度仍在上升时,间隙逐渐拉大并高于常温状态,此工况下发生发动机冷却液渗漏;（2）通过有限元方法建模和仿真计算气缸垫密封线压力,并使用实测温度和气缸垫特性作为边界,计算结果准确,可以有效评定气缸垫的密封性能;（3）首次采用安装小型位移传感器的方法准确测量了发动机动态工况中缸体缸盖的间隙,可以与仿真结合使用,能够准确找到发动机气缸垫外渗漏冷却液的工况和位置,明确了气缸垫外渗漏冷却液的解决方向。（4）发动机气缸垫功能层结构和层数直接影响密封性能,尤其是缸体缸盖间隙变大工况的密封性能。     

高速齿轮箱用机械密封试验研究

该文通过模拟高速齿轮箱的喷油润滑工况,采用试验的方法研究机械密封在高速齿轮箱轴端密封领域应用的可能性.试验表明:在低速工况时,端面无织构的机械密封具有良好密封性能,但不适用于高速工况;上游泵送螺旋槽机械密封无论在低速和高速工况下,都具有良好的密封性能.通过对比密封端面有槽与无槽时端面的温度,发现端面带有上游泵送螺旋槽的...     

磁性液体密封与迷宫密封组合密封的结构设计及优化

目前,磁性液体密封作为一种新型密封方式,具有零泄漏、无污染、寿命长等优点,但存在着耐温差和耐压差能力相对较弱,高速工况下容易失效的问题。而迷宫密封作为传统密封方式,具有泄漏量大的缺点,但适用于高温、高压和高速的工况,可以很好地弥补磁性液体密封的缺点。因此,设计了磁性液体密封与迷宫密封组合密封的结构,对极靴和轴套的结构尺寸进行正交试验和响应曲面法优化,得到了使组合密封结构耐压值最大的结构尺寸,为高温、高压、高速工况实现零泄漏密封提供了理论基础。